阻断病毒感染的途径

化学工程副教授Jason Shoemaker将在两年内从美国国家过敏与传染病研究所(NIAID)获得447,935美元，用于将生物信息学算法应用于NIAID支持的已发表的病毒感染数据集。舒梅克是皮特大学免疫系统实验室的主任，他之前已经建立了呼吸道感染模型，以更好地了解免疫系统对病毒的反应或过度反应，包括建立年龄和性别特异性免疫反应模型。这项新工作将揭示流感和SARS-CoV-2感染的途径和分子，并研究雌二醇(一种女性性激素)如何发挥作用。

　　

病毒，如引起流感和Covid的病毒，是逃避治疗的大师。抗病毒药物的作用是针对病毒的特定部分，如刺突蛋白，以防止其复制。然而，病毒可以迅速变异，降低了许多抗病毒药物的有效性。

匹兹堡大学斯旺森工程学院的研究采用了一种不同的方法:使人体不那么适合病毒生存。

化学工程副教授Jason Shoemaker将在两年内从美国国家过敏与传染病研究所(NIAID)获得447,935美元，用于将生物信息学算法应用于NIAID支持的已发表的病毒感染数据集。舒梅克是皮特免疫系统实验室的主任，他之前已经建立了呼吸道感染模型，以更好地了解免疫系统对病毒的反应或过度反应，包括建立年龄和性别特异性免疫反应模型。这项新工作将揭示流感和SARS-CoV-2感染的途径和分子，并研究雌二醇(一种女性性激素)如何发挥作用。

舒梅克解释说:“许多允许这些病毒感染人类或连接体内重要分子(如激素)的关键途径仍然未知。”“我们的项目将使用最近开发的生物信息学算法，将感染与细胞通讯和激素活动联系起来，希望这将为我们指明新的治疗机会。”

Shoemaker和皮特大学儿科基础研究副主任John Alcorn以及布法罗-纽约州立大学化学和生物工程副教授Rudiyanto Gunawan一起参与了这个项目。

该项目的第一个目标将是检查多种流感毒株，以确定复制所必需的独特途径或共同途径。生物信息学算法使用机器学习来组织和分析生物医学数据，以便研究人员可以对其进行评估并看到新出现的模式。在这个项目中，该团队将使用两种动态网络扰动算法，ProTINA和DeltaNeTS+，来模拟细胞之间的信号传导。了解病毒如何与宿主细胞相互作用可以揭示重要的疾病调节剂。

“病毒利用人类细胞中的分子途径进行复制，并改变免疫活动，这样它们就可以不受控制地复制。如果我们能确定其中一些菌株的途径，我们就能找到一种方法，使这种途径对病毒的影响更小。”舒梅克说。“例如，如果治疗去除或阻断病毒复制所需的蛋白质，病毒就更难以发生突变并避免治疗。”

这项研究的第二个目的是专门研究雌二醇在调节病毒感染中的作用。先前的研究表明，这些激素可以在调节病毒复制的速度和呼吸道病毒感染的严重程度方面发挥作用，当一个人感染呼吸道病毒时，这些激素水平会急剧下降。通过确定雌二醇如何与病毒相互作用，这些模型可以，例如，揭示在感染期间补充剂量的雌二醇可能减轻严重程度。

尽管基于这些发现的实际治疗还有很长的路要走，但舒梅克希望这项研究能为进一步的研究提供肥沃的土壤。

“每年有数百万人感染导致流感和新冠病毒的病毒，”舒梅克说。“我们希望通过奠定这个基础，我们可以发现更有效的治疗方法，减轻这些疾病的负担。”

---

---